שינויים

אורך עקומה

נוספו 1,399 בתים, 18:41, 28 באפריל 2012
יצירת דף עם התוכן "[[קובץ:קירוב אורך גרף.png|ימין|300px]] תהי f פונקציה גזירה ברציפות בקטע סגור <math>[a,b]</math>. נקרב את א..."
[[קובץ:קירוב אורך גרף.png|ימין|300px]]

תהי f פונקציה גזירה ברציפות בקטע סגור <math>[a,b]</math>. נקרב את אורך העקומה שלה (אורך הקו שלה בגרף) על ידי גבול סכום המיתרים בין נקודות הפונקציה על חלוקות (סכום הקוים הכחולים בציור).

עבור חלוקת הקטע <math>P=\{x_0,...,x_n\}</math> הנוסחא לסכום המיתרים נתונה על ידי:

{{left|<math>\begin{align}L(P)&=\sum_{k=1}^n\sqrt{(x_{k-1}-x_k)^2+(f(x_k)-f(x_{k-1}))^2}\\&=\sum_{k=1}^n\sqrt{1+\left(\frac{f(x_k)-f(x_{k-1})}{x_k-x_{k-1}}\right)^2}\ (x_k-x_{k-1})\\&=\sum_{k=1}^n\sqrt{1+f'(c_k)^2}\Delta x_k\end{align}</math>}}


כאשר הנקודות <math>c_k</math> מקיימות <math>\forall k:\ c_k\in(x_{k-1},x_k)</math>. אכן קיימות נקודות כאלה לפי משפט לגראנז'.


הגענו לסכום רימן עבור הפונקציה <math>\sqrt{1+f'(x)^2}</math>. כיוון שנתון כי <math>f'(x)</math> רציפה, גם <math>\sqrt{1+f'(x)^2}</math> רציפה בקטע הסגור ולכן אינטגרבילית.

על כן סכומי רימן אלה שואפים לאינטגרל <math>\int\limits_a^b\sqrt{1+f'(x)^2}\ \mathrm dx</math> וזוהי הנוסחא לחישוב אורך עקום של פונקציה.

[[קטגוריה:אינפי]]